Определение гипотонического решения
гипотонический решение это решение, которое имеет более низкий растворенное вещество концентрация по сравнению с другим раствором. Решение не может быть гипотоническим, изотонический или гипертонический без решения для сравнения. Гипотонический – это описание содержания растворенного вещества в одном растворе по отношению к другому. Он используется в биологии, чтобы помочь ученым описать клетки. Знание осмолярности (концентрации раствора в количестве растворенных веществ на литр) различных растворов может показать ученым, как образуются градиент воды и градиент растворенного вещества.
Из-за свойств диффузия каждый раствор в растворе имеет тенденцию расходиться друг от друга до равномерного распределения. В водных растворах это вызвано, главным образом, взаимодействием, которое полярные молекулы воды оказывают на растворенные вещества. Противоположные концы молекула имеют разные заряды, которые образуют временные связи, называемые водородными связями, с другими заряженными частями растворенных молекул. Молекулы воды группируются вокруг растворенных веществ, удаляют их от самых высоких концентраций растворенных веществ и позволяют большему количеству молекул воды проникать внутрь. Поэтому, если вы хотите налить гипотонический раствор в гипертонический раствор раствор изначально будет иметь области высокой и низкой концентрации, но быстро достигнет равновесия. Если эти два раствора разделены мембраной, которая пропускает только воду, вода будет выходить из гипотонического раствора в гипертонический раствор, пока эти два раствора не будут изотоническими друг другу.
Клетки представляют собой просто решение, окруженное полупроницаемой сумкой, плазматическая мембрана, Плазматическая мембрана способна препятствовать диффузии растворенных веществ через клеточная мембрана в то время как это позволяет воде диффундировать осмос через мембрану в цитоплазма, В мембрану встроены специальные белки, называемые мембранными белками транспорта, которые помогают транспортировать определенные растворенные вещества через мембрану. Другие белки, называемые аквапоринами, поддерживают каналы открытыми, через которые может пройти только вода. Все клетки должны регулировать содержание растворенных веществ, чтобы они не высохли или не стали слишком полными воды. клетка с цитозоль это гипотоническое решение для окружающей среды, которое приведет к потере воды в более гипертонической среде с большим количеством растворенных веществ. Вода, направленная на выравнивание двух растворов, берется из камеры. Клетка, чей цитозоль является чрезвычайно гипотоническим раствором по сравнению с окружающей средой, будет усыхать, и, как говорят, она будет плазмолизирована. Это почти всегда плохое состояние для клеток, которые нуждаются в воде для многих химических реакций.
В противоположной ситуации среда может быть гипотоническим решением по сравнению с клеткой. В этом случае вода из окружающей среды имеет тенденцию диффундировать в клетку. Если гипотонический раствор среды слишком силен, клетка может лизируют (расколотый). Клетки имеют много механизмов для контроля этого потока воды. В растение, грибы и бактериальные клетки а клеточная стенка формируется вокруг клетки, что предотвращает ее разрыв. Эта клеточная стенка состоит из различных полисахаридов, белков и других молекул. Когда вода наполняет клетку и давит на клеточную стенку, тургор давление создано. Это давление помогает вытеснить воду из ячейки, противодействуя внутреннему потоку воды. Изображение ниже показывает один растительная клетка в разных средах. Клетка в дальнем правом углу представляет собой напыщенный растительная клетка в гипотоническом растворе.
Примеры гипотонического решения
Растения и Грибы
Крупные растения и грибы контролируют окружающую среду вокруг своих клеток, помогая гарантировать, что среда всегда является гипотоническим решением по сравнению с клетками. Это создает клетки, которые опухшие. Твердые клетки выдвигаются наружу на их клеточных стенках, которые сталкиваются друг с другом, создавая жесткую структуру. Организмы постоянно циклизуют растворенные вещества, чтобы содержимое их клеток было наполнено водой. Если вы когда-либо чрезмерно удобряли свой сад, вы знаете, что это плохо для растений. Добавленные растворенные вещества в почве превращают гипотонический раствор вокруг корней в гипертонический раствор. Таким образом, корни и все растение быстро сливаются из воды. Организмы в этом состоянии быстро умрут, потому что они не смогут завершить реакции, необходимые для поддержания жизни.
Клетки животных
Животные клетки не имеют клеточной стенки. Как правило, животные полагаются на своих кожа отделить внешнюю среду от своих внутренних органов. Жидкость внутри их полость тела затем может регулироваться рядом мембран и белков. Таким образом, жидкость будет оставаться изотоническим или слегка гипотоническим раствором по сравнению с клетками, сохраняя их пухлыми и здоровыми, не разрушая их. Процесс поддержания концентрации растворенного вещества в организм известен как осморегуляция и встречается у всех животных. У многих животных, обитающих в океане, есть солевые железы, которые изгоняют из организма лишнюю соль. Животные должны пить соленую воду, чтобы вода поступала в их тела, но соли должны быть сконцентрированы и выведены из организма, чтобы поддерживать его в виде гипотонического раствора.
- Гипертонический раствор – Когда раствор содержит больше растворенных веществ на литр, чем другой раствор.
- изотонический – Когда два раствора имеют одинаковую концентрацию и обмениваются водой и растворами с одинаковой скоростью.
- осморегуляция – Сложный ряд клеточных механизмов в организмах, который регулирует количество воды и концентрацию цитозоля каждой клетки.
- аквапорин – Белок, который позволяет воде проходить через клеточную мембрану.
викторина
1. В клетке концентрация растворенных веществ в цитозоле составляет 1 г / л. Среда имеет концентрацию 2 г / л. Что из следующего описывает клетку?A. гипотоническийB. гипертоническийC. изотонический
Ответ на вопрос № 1
верно. Цитозоль этой клетки представляет собой гипотонический раствор по сравнению с окружающей средой. Концентрация растворенного вещества ниже, что означает, что на единицу растворенного вещества приходится больше воды. Поскольку клетка гипотонична для окружающей среды, вода будет вытекать, если клетка не увеличивает концентрацию растворенного вещества. Это можно сделать, принимая соли через плазматическую мембрану через специальные каналы. Если концентрации станут сбалансированными, клетка будет изотонична окружающей среде.
2. Растительная клетка помещается в гипотоническую среду. Какое из следующих утверждений ЛОЖНО?A. Клетка потеряет воду и станет вялой.B. Клетка является гипертонической для окружающей среды.C. Окружающая среда будет терять воду в клетку.
Ответ на вопрос № 2
верно. Только А или С могут быть правдой. Если среда гипотоническая, клетка гипертоническая. Раствор не может перемещаться так быстро, как вода через плазматическую мембрану, поэтому вода будет устремляться в клетку, чтобы попытаться сбалансировать осмотическое равновесие.
3. Две вертикальные трубки, содержащие одинаковый объем раствора, соединены снизу в форме буквы «U», как показано на рисунке ниже. полупроницаемая мембрана существует между двумя решениями, как показано пунктирной линией. Когда решение сидит, уровень воды в левой трубе поднимается. Какие слова описывают правильную трубку в начальном, а затем в конечном состоянии?A. Изотонический; гипотоническийB. Гипотонический: изотоническийC. Гипертоническая; гипотонический
Ответ на вопрос № 3
В верно. Сначала решение справа является гипотоническим по сравнению с решением слева. Полупроницаемая мембрана гарантирует, что большие растворенные молекулы не могут пройти через мембрану. Гораздо меньшие молекулы воды могут легко проходить через мембрану. Чтобы уравновесить существующий градиент растворенного вещества, вода попадает в левый раствор. В конце концов, растворы будут иметь одинаковую концентрацию, хотя они будут содержать разные объемы воды.